KR101321097B1 - Carbon nano tube transparent electrode, method for manufacturing the same, and coating composition for carbon nano tube transparent electrode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소나노튜브 투명전극의 제조에 관한 것으로, 수계형 탄소나노튜브 용액을 기재상에 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 코팅층에 포함된 분산제를 제거하는 단계; 및 상기 탄소나노튜브 코팅층에 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법, 이에 의해 제조된 탄소나노튜브 투명전극, 및 탄소나노튜브 투명전극 코팅용액을 개시한다. 이에 따라, 본 발명에 의하면 전도성, 접착성, 및 내구성이 우수한 탄소나노튜브 투명전극을 제조할 수 있다.The present invention relates to the manufacture of a carbon nanotube transparent electrode, comprising: coating a water-based carbon nanotube solution on a substrate to form a carbon nanotube coating layer; Removing the dispersant contained in the carbon nanotube coating layer; And it discloses a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method comprising the step of forming a protective layer on the carbon nanotube coating layer, a carbon nanotube transparent electrode prepared by this, and a carbon nanotube transparent electrode coating solution. Accordingly, according to the present invention, a carbon nanotube transparent electrode having excellent conductivity, adhesion, and durability can be manufactured.
Description
본 발명은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT) 투명전극, 탄소나노튜브 투명전극의 제조 방법, 및 탄소나노튜브 투명전극용 코팅용액에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon nanotube (CNT) transparent electrode, a method for producing a carbon nanotube transparent electrode, and a coating solution for a carbon nanotube transparent electrode.
태양전지, LED, 디스플레이, 또는 터치패널과 같은 소자에는 전기전도성과 광투과성을 갖는 투명전극(transparent electrode)이 사용된다. 투명전극은 크게 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO)을 이용하는 것과, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT)를 이용하는 것으로 구분될 수 있다.In devices such as solar cells, LEDs, displays, or touch panels, transparent electrodes having electrical conductivity and light transmission are used. The transparent electrode may be largely classified into using indium tin oxide (ITO) and using carbon nanotube (CNT).
ITO 투명전극은 비교적 높은 투명도와 낮은 면저항을 가지나, 스퍼터링(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation) 등의 물리증착법(Physical Vapor Deposition)을 통해 제조되므로 제조 원가가 높고, 불안정한 인듐 공급으로 인해 가격이 증가될 수 있다. 또한, ITO 투명전극은 유연성(flexible)이 낮아, 굽힐 경우 크랙(crack)이 발생하여 저항이 증가될 수 있다.ITO transparent electrode has relatively high transparency and low sheet resistance, but it is manufactured through physical vapor deposition such as sputtering and e-beam evaporation, so its manufacturing cost is high and the price is inferior due to unstable supply of indium. This can be increased. In addition, the ITO transparent electrode is low in flexibility, and when bent, cracks may occur and resistance may increase.
이에 따라, 최근에는 ITO 를 대체하는 투명전극 재료인 탄소나노튜브가 각광받고 있다. CNT 는 전기 전도성과 강도가 우수하며 쉽게 휘어질 수 있는 성질을 가지고 있어, 이를 이용한 투명전극은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel) 및 PLD(Paper Like Display) 등의 디스플레이 소자뿐 아니라, 태양 전지(solar cell) 또는 2차 전지와 같은 에너지 소자의 전극 물질 등으로 폭넓게 응용될 수 있다.Accordingly, recently, carbon nanotubes, which are transparent electrode materials replacing ITO, have been in the spotlight. CNTs have excellent electrical conductivity and strength and are easily bent, and the transparent electrodes using them are liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting diodes (OLEDs), touch screen panels, and PLDs. As well as display devices such as Paper Like Display, it can be widely applied to electrode materials of energy devices such as solar cells or secondary cells.
기존의 탄소나노튜브 투명전극은 기재와의 접착력 향상 및 환경신뢰성 확보를 위해 탄소나노튜브와 바인더(binder)를 혼합한 일액형 코팅액을 사용하고 있다. 그러나 부도체인 바인더를 사용할 경우 탄소나노튜브 네트워크의 접합저항이 증가되며, 특히 고온 또는 고습의 환경에서 코팅막의 면저항이 크게 증가될 수 있다. 또한, 기존의 탄소나노튜브 투명전극은 탄소나노튜브를 유기용제에 분산시킨 코팅액을 이용하여 제조되고 있으나, 코팅막에 포함된 유기용제에 의하여 면저항이 증가되고 광투과성이 저하될 수 있다.Conventional carbon nanotube transparent electrodes use a one-component coating solution in which carbon nanotubes and a binder are mixed in order to improve adhesion to a substrate and secure environmental reliability. However, when the binder is used as an insulator, the bonding resistance of the carbon nanotube network is increased, and in particular, the sheet resistance of the coating layer may be greatly increased in a high temperature or high humidity environment. In addition, the conventional carbon nanotube transparent electrode is manufactured using a coating solution in which carbon nanotubes are dispersed in an organic solvent, but the sheet resistance may be increased and the light transmittance may be decreased by the organic solvent included in the coating film.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 접착력과 내구성 향상을 위하여 첨가되는 바인더에 의한 면저항 증가를 최소화할 수 있는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법, 이에 의해 제조되는 탄소나노튜브 투명전극, 및 탄소나노튜브 투명전극용 코팅용액을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is a method for producing a carbon nanotube transparent electrode, a carbon nanotube transparent electrode, and a carbon nanotube transparent electrode can be produced to minimize the increase in sheet resistance by a binder added to improve adhesion and durability To provide a coating solution for the solution.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 탄소나노튜브 코팅층에 소정 조성을 갖는 바인더를 포함하는 보호층을 형성함으로써, 적은 양의 바인더로도 접착성과 내구성을 얻음과 동시에, 바인더로 인한 면저항 증가를 최소화할 수 있는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법, 이에 의해 제조되는 탄소나노튜브 투명전극, 및 탄소나노튜브 투명전극용 코팅용액을 제공하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to form a protective layer including a binder having a predetermined composition on the carbon nanotube coating layer, to obtain adhesion and durability even with a small amount of binder, and to minimize the increase in sheet resistance due to the binder. The present invention provides a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method, a carbon nanotube transparent electrode prepared by the same, and a coating solution for a carbon nanotube transparent electrode.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other technical subjects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 수계형 탄소나노튜브 용액을 기재상에 코팅하여 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계; 상기 탄소나노튜브 코팅층에 포함된 분산제를 제거하는 단계; 및 상기 탄소나노튜브 코팅층에 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.Carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to the present invention for solving the above problems is to form a carbon nanotube coating layer by coating the aqueous carbon nanotube solution on a substrate; Removing the dispersant contained in the carbon nanotube coating layer; And forming a protective layer on the carbon nanotube coating layer.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 탄소나노튜브 투명전극은 기재; 상기 기재상에 형성된 탄소나노튜브 코팅층; 및 상기 탄소나노튜브 코팅층의 내부에 형성된 보호층을 포함한다.Carbon nanotube transparent electrode according to another aspect of the present invention for solving the problem is a substrate; A carbon nanotube coating layer formed on the substrate; And a protective layer formed inside the carbon nanotube coating layer.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 탄소나노튜브 투명전극용 코팅용액은 물; 상기 물 100중량부에 대하여, 탄소나노튜브 0.01~0.4중량부; 및 상기 물 100중량부에 대하여, 분산제 0.2~5중량부를 포함하여 조성된다.Coating solution for a carbon nanotube transparent electrode according to another aspect of the present invention for solving the above problems is water; 0.01 to 0.4 parts by weight of carbon nanotubes, based on 100 parts by weight of water; And 0.2 to 5 parts by weight of the dispersant based on 100 parts by weight of the water.
본 발명의 실시예에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.According to the Example of this invention, the effect described below can be acquired.
첫째, 전도성, 접착성, 및 내구성이 모두 우수한 탄소나노튜브 투명전극을 제조할 수 있다.First, it is possible to manufacture a carbon nanotube transparent electrode having excellent conductivity, adhesion, and durability.
둘째, 작은 양의 바인더로도 충분한 접착성 및 내구성을 얻음과 동시에, 바인더 성분으로 인한 면저항 증가를 최소화하여 탄소나노튜브 투명전극의 도전성을 향상시킬 수 있다.Second, even with a small amount of binder, sufficient adhesion and durability can be obtained, and the sheet resistance due to the binder component can be minimized to improve conductivity of the carbon nanotube transparent electrode.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법의 흐름도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법에 의해 제조된 탄소나노튜브 투명전극의 단면도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 'A' 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극의 각 제조 단계에 따른 단면도이다.
도 5는 탄소나노튜브 투명전극의 테이핑 테스트 횟수에 따른 면저항 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 탄소나노튜브 투명전극의 벤딩 테스트 횟수에 따른 면저항 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a carbon nanotube transparent electrode according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 2 (a) is a cross-sectional view of the carbon nanotube transparent electrode manufactured by the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (b) is shown in Figure 2 (a) An enlarged view of portion 'A'.
Figure 3 is a flow chart of a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of each manufacturing step of the carbon nanotube transparent electrode according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing sheet resistance changes according to the number of taping tests of a carbon nanotube transparent electrode. FIG.
FIG. 6 is a graph illustrating sheet resistance change according to the number of bending tests of a carbon nanotube transparent electrode. FIG.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT) 투명전극 제조 방법은 용매인 물에 계면활성제 등의 분산제를 이용하여 탄소나노튜브를 분산시켜 수계형 탄소나노튜브 용액을 조성하고, 이로부터 형성된 도전성 탄소나노튜브 코팅층에 소정 함량의 바인더를 포함하는 보호용액으로 보호층을 형성시킴으로써, 보호층 형성에 의한 접착력 및 내구성의 향상과 더불어, 보호층에 함유된 바인더 성분으로 인한 면저항의 증가를 최소화할 수 있다.Carbon nanotube (CNT) transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention to disperse the carbon nanotubes using a dispersant such as a surfactant in water as a solvent to form a water-based carbon nanotube solution By forming a protective layer in the conductive carbon nanotube coating layer formed therefrom with a protective solution containing a predetermined amount of binder, the adhesion and durability of the protective layer is formed, and the sheet resistance due to the binder component contained in the protective layer The increase can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법의 흐름도, 도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법에 의해 제조된 탄소나노튜브 투명전극의 단면도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 'A' 부분을 확대한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 수계형 탄소나노튜브 코팅액을 제조하는 단계(S10), 기재(10)상에 탄소나노튜브 코팅층(20)을 형성하는 단계(S20), 탄소나노튜브 코팅층(20)에 포함된 분산제 등의 오염물을 제거하는 단계(S30), 및 보호층을 형성하는 단계(S40)를 포함한다.1 is a flow chart of a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is a carbon nanotube manufactured by a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention 2B is an enlarged view of a portion 'A' shown in FIG. 2A. 1 and 2, the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention to prepare a water-based carbon nanotube coating solution (S10), the carbon nanotube coating layer on the substrate 10 ( 20) forming a step (S20), removing a contaminant such as a dispersant contained in the carbon nanotube coating layer 20 (S30), and forming a protective layer (S40).
기존의 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 공정상의 용이성을 이유로 유기용제를 용매로 하는 코팅액을 이용하여 코팅층을 형성한다. 그러나, 기존의 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 탄소나노튜브 코팅층에 포함되어진 유기용제로 인해 면저항이 커져 도전성이 낮아지고, 광투과성을 떨어뜨릴 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예는 탄소나노튜브 투명전극의 도전성 및 광투과성의 향상을 위해, 단계 S10에서 수계형 탄소나노튜브 코팅액을 제조하고, 단계 S20에서 수계형 탄소나노튜브 코팅액을 이용하여 기재(10)상에 탄소나노튜브 코팅층(20)을 형성한다.Conventional carbon nanotube transparent electrode manufacturing method forms a coating layer using a coating liquid using an organic solvent as a reason for ease of processing. However, the conventional carbon nanotube transparent electrode manufacturing method has a low surface conductivity due to the organic solvent contained in the carbon nanotube coating layer, thereby lowering the conductivity and reducing light transmittance. Thus, an embodiment of the present invention, in order to improve the conductivity and light transmittance of the carbon nanotube transparent electrode, to prepare a water-based carbon nanotube coating solution in step S10, in step S20 using a water-based carbon nanotube coating solution substrate ( 10) to form a carbon nanotube coating layer (20).
이러한 수계형 탄소나노튜브 코팅액의 제조는 분산제를 이용하여 탄소나노튜브를 용매인 물에 분산시킴으로써 수행될 수 있다. 분산제의 대표적인 일 예에는 소듐도데실설페이트(SDS; Sodium Dodecyl Sulfate) 등의 계면활성제가 포함될 수 있다. 계면활성제(surfactant)는 소수성의 탄소나노튜브를 물에 분산시킬 수 있다. 탄소나노튜브 코팅액은 예를 들어, 탈이온수 등의 물에 계면활성제와 탄소나노튜브를 투입한 후, 초음파분산기(sonicator)를 이용하여 초음파 분산처리를 수행함으로써 제조될 수 있다. 이 때, 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(Single-Wall Carbon Nono Tube), 이중벽 탄소나노튜브(Double-Wall Carbon Nono Tube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Wall Carbon Nono Tube)의 어느 것도 사용이 가능하다. 단일벽 탄소나노튜브를 사용하는 경우 보다 우수한 면저항 특성을 얻을 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The preparation of the aqueous carbon nanotube coating solution may be performed by dispersing the carbon nanotubes in water as a solvent using a dispersant. Representative examples of the dispersant may include a surfactant such as sodium dodecyl sulfate (SDS). Surfactants can disperse hydrophobic carbon nanotubes in water. The carbon nanotube coating liquid may be prepared by, for example, adding a surfactant and carbon nanotubes to water such as deionized water and then performing ultrasonic dispersion treatment using an ultrasonic disperser. At this time, the carbon nanotubes are any of single-wall carbon nanotubes, double-wall carbon nanotubes, and multi-wall carbon nanotubes. Can be used. If single-walled carbon nanotubes are used, better sheet resistance properties can be obtained, but are not limited thereto.
탄소나노튜브 코팅액은 물 100중량부에 대하여, 탄소나노튜브 0.01~0.4중량부, 및 분산제 0.2~5중량부를 첨가하여 조성될 수 있다. 물 100중량부에 대하여 탄소나노튜브가 0.01중량부 미만으로 첨가되면, 충분한 전도성을 확보하지 못할 수 있다. 물 100중량부에 대하여 탄소나노튜브가 0.4중량부를 초과하여 첨가되면, 탄소나노튜브가 물에 잘 분산되지 않으며, 탄소나노튜브를 분산시키기 위한 제조 조건이 까다로워질 수 있다. 물 100중량부에 대하여 분산제가 0.2중량부 미만으로 첨가되면, 탄소나노튜브를 물에 충분히 분산시키지 못하여 면저항이 증가될 수 있다. 반대로, 물 100중량부에 대하여 분산제가 5중량부를 초과하여 첨가되면, 분산제로 인해 면저항이 증가되거나 광투과성이 저하됨과 동시에, 분산제를 제거하기 위한 표면개질 시간이 길어질 수 있다.The carbon nanotube coating liquid may be formed by adding 0.01 to 0.4 parts by weight of carbon nanotubes and 0.2 to 5 parts by weight of a dispersant based on 100 parts by weight of water. If carbon nanotubes are added at less than 0.01 part by weight based on 100 parts by weight of water, sufficient conductivity may not be secured. When more than 0.4 parts by weight of carbon nanotubes are added with respect to 100 parts by weight of water, the carbon nanotubes are not well dispersed in water, and manufacturing conditions for dispersing the carbon nanotubes may be difficult. When the dispersant is added less than 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of water, the sheet resistance may increase because the carbon nanotubes are not sufficiently dispersed in water. On the contrary, when the dispersant is added in excess of 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water, the sheet resistance may be increased or the light transmittance may be reduced due to the dispersant, and the surface modification time for removing the dispersant may be long.
탄소나노튜브 코팅액이 제조되면, 기재(10)상에 탄소나노튜브 코팅층(20)을 형성한다. 이 때, 기재(10)는 투명 재질의 소재일 수 있으며, 예를 들어 고투명 무기물 기판이나, 유리, PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate) 등 유연성을 가지는 투명 폴리머로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 탄소나노튜브는 특유의 전기, 화학적 특성을 나타내므로, 이러한 탄소나노튜브를 플라스틱이나 유리 기판 등의 기재(10)상에 얇은 막의 형태로 형성시키면, 가시광선 영역에서의 높은 투과도와 함께 우수한 전도성을 갖는 투명전극을 제조할 수 있다.When the carbon nanotube coating solution is prepared, the carbon
탄소나노튜브 코팅층(20)의 코팅 방법은 스프레이 코팅, 분산액의 필터링 전이 방식, 바인더 혼합액을 이용한 코팅 방식 등의 어느 것도 사용이 가능하며, 탄소나노튜브 코팅액을 코팅한 후 약 100℃ 이상의 온도에서 건조할 수 있다. 각각의 코팅 방법은 본 발명의 실시예가 속하는 기술분야에서 공지되어 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The coating method of the carbon
탄소나노튜브 코팅층(20)이 형성되면, 단계 S30에서 탄소나노튜브 코팅층(20)에 포함된 계면활성제와 같은 분산제, 그밖의 오염물을 제거할 수 있다. 계면활성제는 전도성이 낮으므로, 탄소나노튜브의 도전성 및 광투과성 유지를 위해, 탄소나노튜브의 코팅층(20)을 표면개질하여, 계면활성제 등의 분산제, 그 밖의 오염물을 제거한다. 이 때, 탄소나노튜브 코팅층(20)이 형성된 기재(10)를 3N HNO3 용액에 1~30분간 담지시킨 후, 탈이온수를 분사함으로써, 탄소나노튜브 코팅층(20)을 표면개질할 수 있다. 탄소나노튜브 코팅층(20)의 표면개질 후, 약 100℃ 이상의 온도에서 소정 시간 건조처리를 수행할 수 있다.When the carbon
분산제가 제거되면, 단계 S40에서 탄소나노튜브 코팅층(20)에 예컨대 폴리머 바인더를 함유하는 보호용액을 도포하고, 약 50℃ 이상의 온도에서 소정 시간 열처리하여 경화시킴으로써, 보호층을 형성할 수 있다. 이 때, 보호층은 투명하고, 습기에 강하며, 경도가 높은 바인더 소재를 함유할 수 있다. 보호층은 90% 이상의 광투과도, 1% 이하의 헤이즈(haze), H 이상의 경도를 확보할 수 있는 소재의 바인더를 함유할 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 바인더 성분은 탄소나노튜브에 비해 낮은 전도성을 가지므로, 투명 전극에서 요구하는 약 200Ω/sq 수준의 면저항을 확보할 수 있도록, 보호층은 수 내지 수백 나노미터의 수준의 얇은 코팅막으로 형성될 수 있다.When the dispersant is removed, the protective layer may be formed by applying a protective solution containing, for example, a polymer binder to the carbon
이 때, 보호용액은 폴리머 기반의 수성 아크릴 또는 우레탄 바인더를 포함할 수 있다. 상기 보호용액 중에서 바인더의 조성은 0.1중량% 이상, 1.0중량% 이하일 수 있다. 탄소나노튜브는 소수성으로 친화력이 작지만, 탄소나노튜브 코팅층(20)에 수계형으로 분산되어 있으므로, 수성 아크릴 또는 우레탄 바인더를 포함하는 보호용액은 탄소나노튜브 코팅층(20)과의 화학적 반응성과 자중의 작용에 의해 탄소나노튜브 코팅층(20)의 내부로 스며들 수 있다.In this case, the protective solution may include a polymer-based aqueous acrylic or urethane binder. The composition of the binder in the protective solution may be 0.1% by weight or more, 1.0% by weight or less. Although carbon nanotubes are hydrophobic and have low affinity, they are dispersed in the carbon
그 결과, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 수성 아크릴 또는 우레탄 등의 바인더를 함유하는 보호층(30)이 탄소나노튜브 코팅층(20) 내부의 하부층 영역에 형성되어, 기재(10)와 탄소나노튜브 코팅층(20)의 계면 부근에서 접착 작용을 일으킬 수 있다. 이에 따라, 적은 양의 바인더로도 코팅층(20)의 하부층에서 접착력 및 내구성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 바인더로 인한 면저항 증가를 최소화할 수 있다.As a result, as shown in (b) of FIG. 2, a
이러한 효과는 보호용액 중에 포함되는 바인더 함량이 1.0중량% 이하에서 유효하게 얻어질 수 있으며, 바인더의 함량이 1.0중량%를 초과하면 수성 아크릴 또는 우레탄 등의 바인더가 주로 탄소나노튜브 코팅층의 하부층에서 작용하는 효과가 상실될 수 있다. 따라서, 보호용액의 바인더 함량을 1.0중량% 이하로 제한하는 것에 임계적 의의가 존재한다. 바인더 함량이 0.1중량% 미만에서는, 접착력 및 내구성 향상 효과를 기대하기 어려우므로, 보호용액의 바인더 함량은 0.1~1.0중량%로 할 수 있다.This effect can be effectively obtained when the binder content in the protective solution is 1.0% by weight or less, and when the content of the binder exceeds 1.0% by weight, a binder such as aqueous acrylic or urethane mainly acts on the lower layer of the carbon nanotube coating layer. The effect of doing so may be lost. Therefore, there is a critical significance in limiting the binder content of the protective solution to 1.0% by weight or less. If the binder content is less than 0.1% by weight, it is difficult to expect the effect of improving adhesion and durability, the binder content of the protective solution may be 0.1 to 1.0% by weight.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법의 흐름도, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극의 각 제조 단계에 따른 단면도이다. 도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 탄소나노튜브 코팅액 제조 단계(S100), 기재(100)상에 마스킹층(200)을 형성하는 단계(S200), 기재(100)상에 탄소나노튜브 코팅층(300)을 형성하는 단계(S300), 탄소나노튜브 코팅층(300)에 포함된 분산제 등의 오염물을 제거하는 단계(S400), 마스킹층(200)을 제거하여 탄소나노튜브 코팅층(300)을 패터닝하는 단계(S500), 및 기재(100)상에 보호층(400)을 형성하는 단계(S600)를 포함한다. 도 3 내지 도 4의 실시예 중 도 1 내지 도 2의 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.3 is a flow chart of a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view according to each manufacturing step of the carbon nanotube transparent electrode according to another embodiment of the present invention. 3 to 4, the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention the carbon nanotube coating solution manufacturing step (S100), the step of forming a
도 3의 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법은 단계 S100에서 탄소나노튜브 코팅액을 제조한 후, 단계 S200에서 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 기재(100)상에 마스킹층(200)을 형성시킨다. 마스킹층(200)은 예를 들어, 소정 패턴을 갖는 마스킹 페이스트를 스크린 인쇄법 등을 이용하여 기재(100)상에 코팅함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 미세한 탄소나노튜브 패턴의 형성이 가능하고, 대면적의 기재에도 용이하게 적용할 수 있으며, 아울러 패터닝(patterning) 작업 시간을 단축할 수 있다.In the method for manufacturing a carbon nanotube transparent electrode according to the embodiment of FIG. 3, after the carbon nanotube coating solution is prepared in step S100, a masking layer (eg, a substrate) on the
마스킹층(200)을 유기 용매에 쉽게 제거되는 물질로 제조할 경우, 이후 공정에서 탄소나노튜브 코팅층(300)의 패터닝을 위한 마스킹층(200)의 제거를 간편하게 수행할 수 있다. 마스킹층(200)의 형성 전, 후에 탄소나노튜브 코팅층(300)에 미치는 영향을 최소화하고, 마스킹층(200)의 변형을 방지할 수 있도록, 마스킹층(200) 용액을 기재(100)상에 형성한 후 경화시키는 공정을 수행할 수도 있다. 이 경우, 큐어링(curing) 온도를 130℃로 하였을 때 약 5분 내지 10분간 마스킹층(200)을 경화시킬 수 있다.When the
기재(100)상에 마스킹층(200)이 형성되면, 단계 S300에서 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 기재(100)상에 탄소나노튜브 코팅층(300)을 형성시킬 수 있다. 기재(100)상에 탄소나노튜브 코팅층(300)이 형성되면, 단계 S400에서 탄소나노튜브 코팅층(300)에 포함된 계면활성제와 같은 분산제, 또는 그 밖의 오염물을 제거한 다음, 단계 S500에서 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 마스킹층(200)을 제거하여 탄소나노튜브 코팅층(300)을 패터닝할 수 있다. 마스킹층(200)은 염기성 용액에 쉽게 제거되는 소재로 이루어질 수 있다. 마스킹층(200)이 형성된 기재(100)를 예를 들면, NaOH 수용액이나 TMAH(tetramethylammonium hydroxide) 등의 염기성 용액에 담지한 상태에서 흔들어주면, 마스킹층(200)을 신속하게 제거할 수 있다. 마스킹층(200)을 제거하여 탄소나노튜브 코팅층(300)의 패턴이 형성되면, 단계 S600에서 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 기재(100)상에 보호층(400)을 형성시킬 수 있다.When the
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법에 의하면, 보호용액이 탄소나노튜브 코팅층의 내부로 스며들어, 주로 탄소나노튜브 코팅층의 하부층에서 적은양의 바인더로도 접착력 및 내구성 향상 효과를 가져오며, 보호층이 탄소나노튜브 코팅층 내에 부분적으로 형성됨으로 인해 바인더 첨가로 인한 면저항 증가를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 250Ω/sq 미만 수준의 면저항을 갖는 탄소나노튜브 투명전극의 제조가 가능할 수 있다.According to the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention described above, the protective solution is permeated into the carbon nanotube coating layer, mainly adhesion and durability even with a small amount of binder in the lower layer of the carbon nanotube coating layer In addition, the protective layer is partially formed in the carbon nanotube coating layer, thereby increasing the sheet resistance due to the addition of the binder. Accordingly, it may be possible to manufacture a carbon nanotube transparent electrode having a sheet resistance of less than 250Ω / sq.
(a) 단일벽 탄소나노튜브(Single Wall Carbon Nano Tube) 0.08g과, 분산제로서 계면활성제인 소듐도데실설페이트(SDS; Sodium Dodecyl Sulfate) 2g을 증류수 200ml에 투입하여 교반한 뒤, 초음파분산기(Bath sonicator)를 이용하여 4시간 동안 분산시켰다. 이렇게 분산시킨 혼합물을 7000rpm에서 30분간 원심분리 후 상층액을 취함으로써 수계형 탄소나노튜브 코팅액을 제조하였다. 이와 별도로, CNT 를 유기용제인 벤젠에 분산시킨 CNT 코팅액을 제조하고, 이를 비교예로 하였다.(a) 0.08 g of Single Wall Carbon Nano Tube and 2 g of Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) as a dispersant were added to 200 ml of distilled water, followed by stirring. sonicator) for 4 hours. The dispersed mixture was centrifuged at 7000 rpm for 30 minutes, and then the supernatant was taken to prepare an aqueous carbon nanotube coating solution. Separately, a CNT coating liquid prepared by dispersing CNT in benzene, an organic solvent, was prepared as a comparative example.
(b) 다음으로, 제조한 탄소나노튜브 코팅액을 PET(polyethylene terephtha- late) 필름에 스프레이 코팅한 후, 오븐에서 140℃ 온도로 건조하여, 탄소나노튜브 코팅층을 형성함으로써, PET-CNT 필름을 제조하였다.(b) Next, after spray coating the prepared carbon nanotube coating liquid on a polyethylene terephtha- late (PET) film, and dried at 140 ℃ temperature in an oven to form a carbon nanotube coating layer, to prepare a PET-CNT film It was.
(c) 이어서, 제조한 PET-CNT 필름을 3N의 HNO3 수용액에 20분간 담지하여 필름 표면의 계면활성제인 SDS 를 제거한 다음, 탈이온수로 세척하고 오븐에서 120℃ 온도로 30분간 건조하였다. 제조된 PET-CNT 필름의 면저항을 4침-면저항 측정기(4-point probe)로 측정하였다. 상기한 비교예의 경우에는 이러한 과정 (c) 를 생략하였다. (c) Subsequently, the prepared PET-CNT film was immersed in
(d) 이어서, 제조한 PET-CNT 필름에 각각 0.1, 0.3, 0.5 1.0, 1.5, 2.0중량%의 아크릴 바인더를 포함하는 보호용액을 스프레이 코팅하고, 80℃에서 10분간 바인더를 경화시켜, 탄소나노튜브 코팅층에 보호층을 형성하였다. 최종적으로 제조된 탄소나노튜브 투명전극의 면저항을 4침-면저항 측정기로 측정하였다.(d) Next, a protective solution containing 0.1, 0.3, 0.5 1.0, 1.5, and 2.0% by weight of an acrylic binder was spray-coated onto the prepared PET-CNT film, and the binder was cured at 80 ° C. for 10 minutes to form carbon nano. A protective layer was formed on the tube coating layer. The sheet resistance of the finally prepared carbon nanotube transparent electrode was measured with a 4-needle sheet resistance meter.
CNT 를 유기용제인 벤젠에 분산시킨 비교예의 경우, 면저항 측정값이 324(Ω/sq)로서 도전성이 불량한 것으로 조사되었다. 본 발명의 실시예에 따른 각 바인더 농도별 바인더 코팅 전, 후의 면저항 측정결과는 아래의 표 1과 같다.In the case of the comparative example in which CNT was dispersed in benzene, which is an organic solvent, the sheet resistance measured as 324 (? / Sq) was found to be poor in conductivity. The sheet resistance measurement results before and after binder coating for each binder concentration according to an embodiment of the present invention are shown in Table 1 below.
(중량%)density
(weight%)
(△Rs, Ω/sq)Sheet resistance increase
(△ Rs, Ω / sq)
(%)Sheet resistance increase rate
(%)
표 1에 나타낸 결과로부터, 탄소나노튜브 코팅층에 바인더 함유 보호층이 코팅됨에 따라 면저항이 상승되고, 특히 바인더의 함량이 1.0중량%를 초과하면 면저항이 급격하게 상승되어 100(Ω/sq) 이상의 면저항 상승이 동반됨을 알 수 있다. 하지만, 바인더의 함유량을 1.0중량% 이하로 하였을 때에는 면저항 증가율을 약 5% 이내로 줄일 수 있음을 알 수 있다.From the results shown in Table 1, the sheet resistance is increased as the protective coating layer containing the binder is coated on the carbon nanotube coating layer, and in particular, when the content of the binder exceeds 1.0% by weight, the sheet resistance is rapidly increased to have a sheet resistance of 100 (Ω / sq) or more. It can be seen that the increase is accompanied. However, it can be seen that when the content of the binder is 1.0% by weight or less, the sheet resistance increase rate can be reduced to within about 5%.
이러한 실험 결과, 수계형을 기반으로 하여 기재상에 형성된 탄소나노튜브 코팅층의 경우, 그 상부에 도포되는 보호용액의 바인더 함량이 1.0중량% 전,후인지에 따라 면저항 특성에 급격한 변화를 일으킴을 알 수 있다. 그 이유는 탄소나노튜브 그 자체는 소수성을 가지며 친화력이 적지만, 수성 아크릴 바인더가 수계형으로 분산된 탄소나노튜브 코팅층으로 스며들게 되고, 이에 따라 수성 아크릴 바인더가 주로 코팅층의 하부층 쪽으로 부분적으로 형성되어 면저항에 미치는 악영향을 최소화함과 동시에, 적은 양의 바인더만으로도 코팅층의 하부층에서 접착력 및 내구성을 향상시키기 때문으로 유추할 수 있다.As a result of this experiment, it can be seen that the carbon nanotube coating layer formed on the substrate based on the water-based type causes a drastic change in sheet resistance characteristics depending on whether the binder content of the protective solution applied on the upper part is 1.0 wt% before or after. Can be. The reason is that the carbon nanotubes themselves are hydrophobic and have low affinity, but the aqueous acrylic binder penetrates into the carbon nanotube coating layer dispersed in the aqueous system, and thus the aqueous acrylic binder is mainly formed toward the lower layer of the coating layer, thereby providing sheet resistance. At the same time, it can be inferred because only a small amount of binder improves the adhesion and durability in the lower layer of the coating layer while minimizing the adverse effect.
그리고, 이와 같은 효과는 보호용액에 포함되는 바인더 함량이 1.0중량% 이하에서 유효하게 얻어질 수 있으며, 바인더의 함량이 1.0중량%를 초과하면 수성 아크릴 바인더가 주로 탄소나노튜브 코팅층의 하부층에서 작용하게 되는 효과가 급격하게 떨어질 수 있으므로, 보호용액의 바인더 함량을 1.0중량% 이하로 제한하는 것에 임계적 의의가 존재한다.And, such an effect can be effectively obtained at a binder content of 1.0% by weight or less, and when the content of the binder exceeds 1.0% by weight, the aqueous acrylic binder mainly acts on the lower layer of the carbon nanotube coating layer. Since the effect can be drastically deteriorated, there is a critical significance in limiting the binder content of the protective solution to 1.0% by weight or less.
이상에서는 수성 아크릴 바인더를 예로 들어 설명하였으나, 탄소나노튜브 코팅층 내부에 스며들어 하부층에서 바인더로서 작용할 수 있는 수성 우레탄 바인더 등의 다른 바인더가 사용될 수도 있다. 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법에 의하면, 기존에 보호층이 코팅층의 상부면에 형성되어 접착력을 향상시키는 것과는 다른 양상으로, 낮은 면저항과 높은 접착력 특성을 동시에 갖는 탄소나노튜브 투명전극을 제조할 수 있다.In the above, the aqueous acrylic binder has been described as an example, but other binders such as an aqueous urethane binder that can penetrate inside the carbon nanotube coating layer and act as a binder in the lower layer may be used. As described above, according to the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention, a protective layer is formed on the upper surface of the coating layer to improve the adhesive strength, in another aspect, low sheet resistance and high adhesive strength characteristics It is possible to manufacture a carbon nanotube transparent electrode having the same.
더 나아가, 바인더(Binder) 보호층을 형성한 CNT-PET 필름의 접착성 및 내구성 확인을 위해 테이핑 테스트(taping test)를 실시하였다. 이 때, 3M 테이프를 이용하여 CNT-PET 필름을 10회 박리 테스트하여, 바인더가 접착성 및 내구성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. CNT-PET 필름의 접착성 및 내구성은 테이핑 테스트 전후의 면저항 값의 변화로부터 평가하였다. 테이핑 테스트를 통해 얻은 결과를 아래 표 2에 나타내었다.Furthermore, a taping test was conducted to confirm adhesion and durability of the CNT-PET film having the binder protective layer. At this time, the peeling test of the CNT-
(중량%)Binder concentration
(weight%)
표 2로부터, 테이핑 테스트에 의해 탄소나노튜브가 박리되어 저항 상승이 동반되지만, 수성 아크릴 바인더(Acryl Binder)를 기반으로 하는 보호층을 형성시킴에 따라 탄소나노튜브의 박리가 방지되어, 면저항의 상승이 크지 않은 것을 알 수 있다. 특히 1.0중량%의 수성 아크릴 바인더를 함유하는 보호층을 형성한 경우, 저항 변화가 없는 내구성이 안정된 탄소나노튜브 투명전극을 제조할 수 있다.From Table 2, the carbon nanotubes were peeled off by the taping test, but the resistance was accompanied. However, as the protective layer based on the aqueous acrylic binder was formed, the carbon nanotubes were prevented from peeling off, thereby increasing the sheet resistance. You can see that this is not big. In particular, when the protective layer containing 1.0% by weight of the aqueous acrylic binder is formed, it is possible to manufacture a stable carbon nanotube transparent electrode with no resistance change.
도 5는 탄소나노튜브 투명전극의 테이핑 테스트 횟수에 따른 면저항 변화를 나타낸 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 탄소나노튜브 코팅층만을 형성하고 보호층을 형성하지 않은 경우(범례에 'CNT' 로 표기됨), 테이핑 테스트 횟수 증가시 탄소나노튜브 투명전극의 면저항이 급격히 증가되지만, 본 발명의 실시예에 따라 탄소나노튜브(CNT) 코팅층에 1.0중량% 수성 아크릴 바인더(binder) 함유 보호용액을 이용하여 보호층을 형성한 경우(범례에 'CNT with binder' 로 표기됨), 테이핑 테스트에 불구하고 탄소나노튜브 투명전극의 면저항이 낮은 수준으로 유지됨을 알 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 투명전극이 우수한 접착력을 갖는다는 것을 보여준다.FIG. 5 is a graph showing sheet resistance changes according to the number of taping tests of a carbon nanotube transparent electrode. FIG. As shown in FIG. 5, when only the carbon nanotube coating layer is formed and no protective layer is formed (denoted as 'CNT' in the legend), the sheet resistance of the carbon nanotube transparent electrode increases rapidly when the number of taping tests is increased. According to an embodiment of the present invention, when a protective layer is formed on a carbon nanotube (CNT) coating layer using a 1.0 wt% aqueous acrylic binder (binder) -containing protective solution (denoted as 'CNT with binder' in the legend), taping Despite the test, it can be seen that the sheet resistance of the carbon nanotube transparent electrode is maintained at a low level. This shows that the carbon nanotube transparent electrode prepared according to the embodiment of the present invention has excellent adhesion.
도 6은 탄소나노튜브 투명전극의 벤딩 테스트 횟수에 따른 면저항 변화를 나타낸 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO) 코팅층을 형성하는 종래의 경우(범례에 'ITO' 로 표기됨), 벤딩(bending) 테스트가 8000회를 초과함에 따라 투명전극의 면저항이 급격히 증가되어, 절곡성이 불량해짐을 알 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따라 탄소나노튜브 코팅층에 1.0중량% 수성 아크릴 바인더(binder) 함유 보호용액을 이용하여 보호층을 형성한 경우(범례에 'CNT with binder' 로 표기됨), 벤딩 테스트에 불구하고 탄소나노튜브 투명전극의 면저항이 낮은 수준으로 유지됨을 알 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 탄소나노튜브 투명전극이 유연성이 우수하며, 플렉시블(flexible) 소자로 활용 가능하다는 것을 보여준다.FIG. 6 is a graph illustrating sheet resistance change according to the number of bending tests of a carbon nanotube transparent electrode. FIG. As shown in FIG. 6, in the conventional case of forming an Indium Tin Oxide (ITO) coating layer (denoted as 'ITO' in the legend), the bending electrode has a bending test exceeding 8000 times. It can be seen that the sheet resistance of is rapidly increased, resulting in poor bendability. On the contrary, when the protective layer is formed on the carbon nanotube coating layer using a 1.0 wt% aqueous acrylic binder (binder) -containing protective solution (denoted as 'CNT with binder' in the legend), bending Despite the test, it can be seen that the sheet resistance of the carbon nanotube transparent electrode is maintained at a low level. This shows that the carbon nanotube transparent electrode manufactured according to the embodiment of the present invention has excellent flexibility and can be utilized as a flexible device.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modifications may be made within the scope of the present invention. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims, and the technical protection scope of the present invention is not limited to the literary description of the claims, The invention of a category.
10, 100 : 기재
200 : 마스킹층
20, 300 : 탄소나노튜브 코팅층
30, 400 : 보호층10, 100: substrate
200: masking layer
20, 300: carbon nanotube coating layer
30, 400: protective layer
Claims (16)
상기 탄소나노튜브 코팅층에 포함된 분산제를 제거하는 단계; 및
상기 탄소나노튜브 코팅층에 아크릴 또는 우레탄 소재의 바인더를 함유하는 보호용액을 코팅함으로써, 상기 탄소나노튜브 코팅층에 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.Coating a water-based carbon nanotube solution on a substrate to form a carbon nanotube coating layer;
Removing the dispersant contained in the carbon nanotube coating layer; And
The carbon nanotube transparent electrode manufacturing method comprising the step of forming a protective layer on the carbon nanotube coating layer by coating a protective solution containing a binder of acrylic or urethane material on the carbon nanotube coating layer.
상기 수계형 탄소나노튜브 용액은,
물, 탄소나노튜브, 그리고 상기 탄소나노튜브를 상기 물에 분산시키기 위한 상기 분산제를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The aqueous carbon nanotube solution,
Water, carbon nanotubes, and a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method comprising the dispersant for dispersing the carbon nanotubes in the water.
상기 분산제는 계면활성제를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method of claim 2,
The dispersant is a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method characterized in that it comprises a surfactant.
상기 제거하는 단계는,
상기 탄소나노튜브 코팅층이 형성된 기재를 3N HNO3 용액에 1~30분간 담지한 후, 탈이온수를 분사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the removing comprises:
The carbon nanotube coating layer is formed by supporting the substrate in a 3N HNO 3 solution for 1 to 30 minutes, and then spraying deionized water, characterized in that the carbon nanotube transparent electrode manufacturing method.
상기 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계는,
상기 기재상에 소정 패턴을 갖는 마스킹층을 형성하는 단계;
상기 수계형 탄소나노튜브 용액을 상기 기재상에 코팅하여 상기 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 마스킹층을 제거하여 상기 탄소나노튜브 코팅층을 패터닝하는 단계를 포함하고,
상기 제거하는 단계는,
상기 탄소나노튜브 코팅층을 형성하는 단계와, 상기 패터닝하는 단계의 사이에 수행됨을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
Forming the carbon nanotube coating layer,
Forming a masking layer having a predetermined pattern on the substrate;
Coating the aqueous carbon nanotube solution on the substrate to form the carbon nanotube coating layer; And
Removing the masking layer to pattern the carbon nanotube coating layer;
Wherein the removing comprises:
The carbon nanotube transparent electrode manufacturing method, characterized in that performed between the step of forming the carbon nanotube coating layer, and the patterning step.
상기 보호층은,
상기 보호용액이 상기 탄소나노튜브 코팅층으로 스며들어 상기 탄소나노튜브 코팅층의 내부에 형성됨을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The protective layer may be formed,
The protective solution is a carbon nanotube transparent electrode manufacturing method, characterized in that permeated into the carbon nanotube coating layer is formed inside the carbon nanotube coating layer.
상기 보호용액은,
상기 아크릴 또는 우레탄 소재의 바인더를 0.1~1.0중량% 함유함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The protective solution,
Method for producing a carbon nanotube transparent electrode, characterized in that containing 0.1 to 1.0% by weight of the binder of the acrylic or urethane material.
상기 수계형 탄소나노튜브 용액은,
탈이온수에 상기 분산제인 계면활성제와 탄소나노튜브를 투입하여 초음파 처리함으로써 제조됨을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to claim 1,
The aqueous carbon nanotube solution,
Method of manufacturing a carbon nanotube transparent electrode, characterized in that the prepared by dispersing the surfactant and carbon nanotubes as the dispersant in ultrasonic water.
상기 수계형 탄소나노튜브 용액은,
물;
상기 물 100중량부에 대하여, 탄소나노튜브 0.01~0.4중량부; 및
상기 물 100중량부에 대하여, 분산제 0.2~5중량부를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 5, 7 to 9,
The aqueous carbon nanotube solution,
water;
0.01 to 0.4 parts by weight of carbon nanotubes, based on 100 parts by weight of water; And
Method for producing a carbon nanotube transparent electrode, characterized in that it comprises 0.2 to 5 parts by weight of the dispersant with respect to 100 parts by weight of water.
상기 기재상에 형성된 탄소나노튜브 코팅층; 및
상기 탄소나노튜브 코팅층의 내부에 형성된 보호층을 포함하며,
상기 보호층은 아크릴 또는 우레탄 소재의 바인더를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극.materials;
A carbon nanotube coating layer formed on the substrate; And
It includes a protective layer formed inside the carbon nanotube coating layer,
The protective layer is a carbon nanotube transparent electrode comprising a binder of acrylic or urethane material.
상기 탄소나노튜브 코팅층은,
물, 탄소나노튜브, 및 분산제를 포함하는 수계형 탄소나노튜브 용액이 상기 기재상에 코팅됨으로써 형성됨을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극.12. The method of claim 11,
The carbon nanotube coating layer,
A carbon nanotube transparent electrode, which is formed by coating an aqueous carbon nanotube solution including water, carbon nanotubes, and a dispersant on the substrate.
상기 기재상에 형성된 탄소나노튜브 코팅층; 및
상기 탄소나노튜브 코팅층의 내부에 형성된 보호층을 포함하며,
상기 보호층은,
상기 기재와의 계면과 인접하는 상기 탄소나노튜브 코팅층 내의 하부 영역에 형성됨을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극.materials;
A carbon nanotube coating layer formed on the substrate; And
It includes a protective layer formed inside the carbon nanotube coating layer,
The protective layer may be formed,
And a carbon nanotube transparent electrode formed in a lower region of the carbon nanotube coating layer adjacent to the interface with the substrate.
상기 보호층은 아크릴 또는 우레탄 소재의 바인더를 포함함을 특징으로 하는 탄소나노튜브 투명전극.The method of claim 13,
The protective layer is a carbon nanotube transparent electrode comprising a binder of acrylic or urethane material.
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